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Sobre el blog

Actualidad sobre las oportunidades de negocio de la Economía Verde, el Medio Ambiente, la Energía y la Sostenibilidad, sin olvidar los nuevos nichos de mercado relacionados con el cambio climático y la eficiencia energética.

Sobre EOI

Escuela de Organización Industrial

EOI Escuela de Organización Industrial es la escuela europea de referencia en la formación en gestión medioambiental y energética, siendo la primera escuela en desarrollar este tipo de programas en 1976. Desde entonces, EOI ha abierto líneas de especialización en energías renovables, gestión del agua y huella de carbono, con especial atención al emprendimiento en los sectores productivos de la Economía Verde. En sus cursos se han formado más de 35.000 pymes que se suman a la comunidad de 80.000 antiguos alumnos de la Escuela. EOI, fundada en 1955, es una fundación pública del Ministerio de Industria, Energía y Turismo.

Programas de Medio Ambiente, Energía y Sostenibilidad

Sobre los autores

Profesores del área de Medio Ambiente, Energía y Sostenibilidad de EOI Escuela de Organización Industrial.

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El hidrógeno, vector energético del futuro

Por: | 15 de abril de 2013

En los últimos años del siglo XX y primeros del XXI estamos asistiendo a un revolucionario cambio energético sin precedentes, que está marcando y marcará el futuro de las inversiones energéticas.

El modelo energético futuro debe acometer el reto suministrar energía a una nueva sociedad, utilizando una energía eficiente, inocua para el medio ambiente, no agotable y suficientemente competitiva.

La primera pregunta que nos surge, es la de saber si existe una solución factible y que también existen las tecnologías energéticas que lo harían posible.

Jesús García Martin
Jesús García Martín, Profesor de EOI en programas de Medio Ambiente y Energía

Descubrimos que ciertamente existe un vector energético capaz de cumplir con los requerimientos establecidos, que es el hidrógeno. Y es que el hidrógeno aparte de ser el elemento más abundante del universo, suponiendo más del 75% de su masa y constituyendo más del 90% en número de átomos, tiene unas características que lo convierten en un candidato idóneo.

La reacción del hidrógeno con el también abundante oxígeno, aparte de producir energía, produce como resultado agua. El hidrogeno puede ser además obtenido a partir de multitud de recursos naturales (agua, biomasa, residuos sólidos urbanos, hidrocarburos ligeros, hidrocarburos pesados, etc.) utilizando una multitud de procesos (térmicos, eléctricos y fotónicos). El más popular y conocido de todos estos procesos es la electrolisis del agua, proceso con el cual por medio de electricidad separamos el hidrógeno del oxigeno del agua. Si analizamos detenidamente esta reacción, observamos que con este simple proceso, estaríamos cumpliendo varias de las reglas que  establecíamos en nuestro  paradigma energético (energía inocua para el medio ambiente y no agotable).

Desde un punto de vista práctico el hidrógeno, es un excelente combustible y puede ser utilizado para producir energía (electricidad y calor) mediante el uso de máquinas convencionales (motores, turbinas, etc.).

Por otro lado el hidrógeno al ser un gas puede ser almacenado bien en estado gaseoso, o líquido, incluso dadas sus características atómicas (es el primer elemento y más pequeño de la tabla periódica) puede ser almacenado en ciertos materiales (zeolitas, clatratos, nanotubos, etc.).

Por otro lado, existe una tecnología conocida bajo la denominación de pilas de combustible, que en conjunción con el hidrógeno, pueden ofrecer excelentes eficiencias, que era otro de los requisitos que establecimos en nuestro nuevo paradigma energético.

Contrariamente a lo que pudiera pensarse, las pilas de combustible, no son una tecnología recientemente descubierta, ya en el año 1839 Sir William Grove realizó los primeros ensayos sobre la reversibilidad de la electrolisis del agua, en 1889 Ludwig Mond y Charles Langer acuñan el término de pila de combustible, trabajando con aire y gas de hulla, pero no es hasta 1932 cuando Sir Francis Bacon desarrolla una pila de combustible incorporando los conceptos prácticos de la tecnología actual. Fue finalmente en los años 50 cuando la NASA, necesitada de un sistema reversible de producción energética para sus naves espaciales, dio un impulso definitivo y fundamental para el desarrollo de esta tecnología.

Las pilas de combustible actuales son dispositivos electroquímicos que utilizando hidrógeno como fuente de combustible pueden generar directamente, sin otros procesos intermedios, electricidad y calor.Las pilas de combustible están constituidas básicamente por dos electrodos (ánodo y cátodo) separados por un electrolito normalmente embebido en una membrana o matriz que lo soporta.

Por otro lado las pilas de combustible presentan interesantes características, entre ellas una eficiencia bastante superior a las de las máquinas térmicas convencionales, pudiendo llegar en algunos casos y en determinadas aplicaciones, con utilización de electricidad y calor (cogeneración), hasta valores superiores al 80%. Al tratarse de células individuales, presentan una excelente modularidad y pueden ser apiladas y puestas en paralelo hasta obtener las potencias y características eléctricas deseadas, que las habilitan para ser utilizadas en muy diversos nichos de aplicación: sistemas portátiles, en el transporte (coches) y en sistemas estacionarios de potencia.

 El único de los condicionantes establecidos en nuestro enunciado que aún no está resuelto es el de la competitividad con otras fuentes alternativas de producción energética, ya que aunque existen determinadas aplicaciones que han encontrado su nicho de mercado (unidades auxiliares de potencia, sistemas de alimentación ininterrumpida en ciertas aplicaciones, suministro energético en lugares remotos, etc.) el resto de aplicaciones tecnológicas está inmerso en un proceso de  mejora continua de sus condiciones de operatividad, búsqueda de materiales más idóneos y disminución de costes que faciliten su comercialización.

El sector del automóvil dispone ya de vehículos motorizados con pilas de combustible que esperan sean competitivos a medio plazo.

Nos encontramos embarcados en una transición energética histórica, la evolución hacia este paradigma energético y conceptual requiere aún de importantes esfuerzos e inversiones en investigación y desarrollo, ya que este cambio tecnológico no puede ser fruto del esfuerzo de empresas individuales, si no del conjunto de los actores implicados en su desarrollo y no solo de los actores tecnológicos, pues existen también existe un importante número de factores no tecnológicos que es necesario resolver (formación de los técnicos que tiene que operar con la nueva tecnología, aspectos legislativos de utilización y seguridad, aceptación de los usuarios, etc.).

En este sentido la Unión Europea facilitó hace unos años, la creación de una denominada Plataforma Tecnológica Europea del Hidrógeno y las pilas de combustible, que aunaba el esfuerzo de todos los actores involucrados en dichas tecnologías, con el objetivo de solventar los problemas aún existentes y la puesta en mercado de las mismas. Tras un periodo de trabajo y evolución ésta plataforma se consolidó en un esquema mucho más ambicioso y operativo denominado Iniciativa Tecnológica conjunta del Hidrógeno y las pilas de combustible y que con cerca de un billón de euros de inversión se organizaba a través de un conjunto de empresas industriales punteras en la tecnología y su utilización, con el apoyo de un núcleo de instituciones y organismos de investigación de alto nivel interesadas en promocionar su desarrollo, con la contribución y bajo la atenta mirada de la propia Comisión Europea.

Fruto de este esfuerzo se han desarrollado un buen número de proyectos de investigación y desarrollo que está permitiendo avanzar en la consolidación de la tecnología y un ambicioso programa de investigación y desarrollo dirigido desde la propia iniciativa con el firme compromiso y contribución de todos los actores mencionados. Cualquier investigador, empresa o institución interesada puede acceder, a través de sus convocatorias anuales, a solicitar fondos que permitan desarrollar nuevas ideas, nuevos diseños y/o mejoras en cualquier punto de la cadena tecnológica o de aplicación de la tecnología. La iniciativa desarrolló, con la contribución de todos los actores interesados, una Agenda de Investigación Estratégica donde se recogen los objetivos tecnológicos y no tecnológicos, en sus diversos aspectos y fases, que son necesarios acometer hasta su introducción en mercado (nuevas invenciones, investigación y desarrollo, proyectos piloto y/o de demonstración de la tecnología, soporte de introducción a mercado y formación y concienciación pública de la tecnología).

A nivel nacional existen dos asociaciones que promocionan y facilitan el trabajo de las instituciones y empresas interesadas en la investigación, desarrollo, promoción de las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible y que son, la Asociación Española del Hidrógeno (AeH2)y la Asociación Española de Pilas de Combustible (APPICE), que abanderan los esfuerzos nacionales en estas tecnologías.

Para más información:

Iniciativa Europea Tecnológica conjunta del hidrógeno y las pilas de combustible: www.fch-ju.eu

Asociación española del hidrógeno (AeH2): www.aeh2.org

Asociación española de pilas de combustible (APPICE): www.appice.es

¿Reducir el cambio climático comprando mermelada?

Por: | 08 de abril de 2013

 Ahorrar agua, apagar la luz, reciclar… En nuestra mano está reducir con pequeños gestos nuestro impacto en el medio ambiente. Pero todavía se puede ir más allá, tomando decisiones de compras responsables, eligiendo productos o servicios que hayan integrado la sostenibilidad dentro de su estrategia y produzcan menos impacto ambiental.

12. construccion sostenible 640x412pxPero ¿cómo sabemos el impacto en el entorno de, por ejemplo, un tarro de mermelada? ¿Cómo sabemos si el proceso industrial en el que se ha fabricado es eficiente energéticamente y respetuoso con el medio ambiente? ¿Si la fruta con la que se ha fabricado se ha producido localmente o ha recorrido miles de kilómetros hasta llegar a nuestras manos? Ahora en España, si vamos a cualquier comercio y tomamos dos botes de mermelada, podemos saber la cantidad de grasas saturadas o las calorías que tienen y elegir en consecuencia. Pero no hay manera de saber cuál de los dos botes es mejor para el medio ambiente. Podemos cuidar nuestra salud pero no la del planeta.

En otros países, como en Francia, es obligatorio incluir en el etiquetado de los alimentos información sobre la huella de carbono, un indicador del comportamiento energético y medio ambiental de los productos. La huella de carbono mide la cantidad de CO2 y otros gases de efecto invernadero que se emiten a la atmósfera a lo largo de todo el ciclo de vida del producto: en su fabricación, transporte y eliminación. Es, por tanto, un indicador de cómo un producto contribuye al cambio climático, uno de los mayores problemas ambientales a los que nos estamos enfrentando.

Si en el bote de mermelada estuviese la huella de carbono, veríamos un número que integraría las emisiones de CO2 producidas por los camiones de recogida de la fruta, por la maquinaria utilizada en el lavado, pelado, proceso de cocción, envasado, esterilización y etiquetado. También se incluirían las emisiones del transporte de las materias primas (fruta, pectina, azúcar) y del producto final, así como las derivadas de la eliminación del bote vacío, ya que en el cálculo de la huella de carbono se considera el producto de la cuna a la tumba.

Por tanto, el bote de mermelada con menor huella de carbono tendría un proceso industrial más eficiente energéticamente, utilizaría materias primas producidas localmente y la fábrica no estaría demasiado lejana al punto de venta. Disponiendo de esta información en la etiqueta, podremos elegir los productos que consumimos en base a su comportamiento ambiental y contribuir así a reducir un poco nuestro impacto sobre el entorno.

Si bien la huella de carbono es uno de los indicadores de sostenibilidad ambiental que más se está imponiendo no es el único. Existen otros muchos como la huella hídrica, la huella ecológica, etc.

Medir la huella de carbono no es un proceso fácil. Existen diversas normas (ISO 14.040 y 14.044, ISO 14.067, PAS 2050, etc.) que establecen metodologías de cálculo. Pero el cálculo es sólo el primer paso. Conocer las emisiones de gases de efecto invernadero permite a las empresas identificar las fuentes de emisión y optimizar los procesos para reducirlas.

En un mundo globalizado, incluir información de la huella de carbono en las etiquetas también podría contribuir a fomentar un consumo más local. Según un estudio realizado por Amigos de la Tierra y Universidades de Sevilla y Vigo, muchos de los alimentos que consumimos recorren más de 5.000 km para llegar a nuestra mesa, lo que dispara sus emisiones de gases de efecto invernadero. Mediante la huella de carbono podríamos elegir aquellos con menores emisiones y, por tanto, potenciar la producción local.

Incluir las calorías en el etiquetado de los alimentos hizo que apareciesen productos “light”, porque los consumidores consideraban que era mejor elegir productos que nos ayudaran a no engordar. De la misma manera, introducir la huella de carbono fomentaría una producción más responsable, porque los consumidores podríamos elegir los productos más sostenibles. Esto supondría una ventaja competitiva para estos productos, que se vendería más, por lo que los fabricantes responderían a la demanda de los consumidores reduciendo la huella de carbono de sus procesos industriales.

¿Pero qué pasa con el precio? ¿El bote de mermelada con menor huella de carbono sería el más caro? Teniendo en cuenta que ese bote de mermelada se ha fabricado con un proceso industrial más eficiente energéticamente, consumiendo menos electricidad y combustibles y que, probablemente, haya recorrido menos kilómetros hasta llegar a nuestras manos, la respuesta es que no, no debería ser más caro.

La huella de carbono y otros indicadores ambientales son una valiosa herramienta para conseguir que los consumidores podamos elegir proyectos más sostenibles y para poner las normas del mercado a trabajar en beneficio del medio ambiente. Una dieta equilibrada, sana, natural y “baja en CO2” no solo nos mantiene saludables sino que ayuda a cuidar el planeta.

 

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Nieves Cifuentes, Profesora de Programas de Medio Ambiente en EOI

 

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